KR20110027574A - Pattern characteristic-detection apparatus for photomask and pattern characteristic-detection method for ph0tomask - Google Patents
Pattern characteristic-detection apparatus for photomask and pattern characteristic-detection method for ph0tomask Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110027574A KR20110027574A KR1020100084429A KR20100084429A KR20110027574A KR 20110027574 A KR20110027574 A KR 20110027574A KR 1020100084429 A KR1020100084429 A KR 1020100084429A KR 20100084429 A KR20100084429 A KR 20100084429A KR 20110027574 A KR20110027574 A KR 20110027574A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pattern
- detection
- characteristic
- photomask
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/82—Auxiliary processes, e.g. cleaning or inspecting
- G03F1/84—Inspecting
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/70525—Controlling normal operating mode, e.g. matching different apparatus, remote control or prediction of failure
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/70625—Dimensions, e.g. line width, critical dimension [CD], profile, sidewall angle or edge roughness
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70605—Workpiece metrology
- G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
- G03F7/7065—Defects, e.g. optical inspection of patterned layer for defects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
- H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
- H01L21/0274—Photolithographic processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
- H01L21/033—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers
- H01L21/0334—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane
- H01L21/0337—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising inorganic layers characterised by their size, orientation, disposition, behaviour, shape, in horizontal or vertical plane characterised by the process involved to create the mask, e.g. lift-off masks, sidewalls, or to modify the mask, e.g. pre-treatment, post-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
- H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
- H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
Abstract
Description
여기에 개시된 실시형태들은 일반적으로 포토마스크의 특성 검출 장치 및 포토마스크의 특성 검출 방법에 관한 것이다.Embodiments disclosed herein generally relate to an apparatus for detecting characteristics of a photomask and a method for detecting characteristics of a photomask.
반도체 장치, 평판 디스플레이, MEMS(micro electro mechanical systems), 회로 기판, 광학 장치, 기계 장치 등의 분야에 있어서, 이들의 표면에 형성된 패턴을 갖는 여러 가지 구조체가 제조되고 있다. 이러한 구초체의 제조에 있어서, 패턴 형상의 이상, 패턴 치수의 이상 및 이물질의 존재와 같은 어떤 결함들이 존재하는지 여부를 찾기 위한 여러 가지 종류의 검사가 수행된다.BACKGROUND ART In the fields of semiconductor devices, flat panel displays, micro electro mechanical systems (MEMS), circuit boards, optical devices, mechanical devices, and the like, various structures having patterns formed on their surfaces have been manufactured. In the production of such spherical bodies, various kinds of inspections are performed to find out whether there are any defects such as abnormalities in the pattern shape, abnormalities in the pattern dimension, and the presence of foreign matter.
구조체의 표면에 형성된 패턴의 결함을 찾는 방법으로서, 다이 투 데이터베이스(die-to-database)법으로 지칭되는 검사 방법이 알려져 있다. 이 검사 방법에 따르면, 검사 데이터와 참조 데이터를 비교함으로써 결함을 검출한다. 검사 데이터를 획득하기 위하여, CCD(Charge Coupled Device) 상(image) 센서 등의 수광면에 패턴의 확대 광학상을 형성한다. 한편, 참조 데이터는 패턴을 설계하는데 사용되는 설계 데이터(CAD data) 등에 기초하여 획득된다. 검사 데이터와 참조 데이터 사이에 차가 존재하는 경우, 그 차를 결함으로서 검출한다.As a method of finding a defect of a pattern formed on the surface of a structure, an inspection method called a die-to-database method is known. According to this inspection method, a defect is detected by comparing inspection data with reference data. In order to obtain inspection data, an enlarged optical image of a pattern is formed on a light receiving surface such as a charge coupled device (CCD) image sensor. On the other hand, reference data is obtained based on design data (CAD data) used for designing a pattern. If a difference exists between the inspection data and the reference data, the difference is detected as a defect.
공지된 패턴 검사 장치는, 검사 대상 영역을 투과하는 광의 휘도값의 총합에 기초하여, 미세 패턴인 콘택트홀 패턴의 부적절한 크기 및 부적절한 위치와 같은 결함을 검출한다(예를 들어, 일본 공개 특허 공보 평성7-128248호(1995년)).The known pattern inspection apparatus detects a defect such as an inappropriate size and an inappropriate position of a contact hole pattern, which is a fine pattern, based on the sum of the luminance values of the light passing through the inspection subject region (for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 7-128248 (1995).
반도체 장치를 제조하는데 사용되는 포토마스크 검사 장치는, 어떤 결함이 있는지 여부를 체크하고, 또한 때로는 미세한 라인 앤드 스페이스 패턴(line-and-space)의 선폭을 검출한다.The photomask inspection apparatus used to manufacture the semiconductor device checks whether there are any defects and also sometimes detects the line width of fine line-and-space patterns.
또한, 노광 장치에 의해 웨이퍼의 표면에 전사될 포토마스크 패턴의 전사성을 평가하기 위한 장치가 공지되어 있다. 이 장치는, 노광 장치의 광학 시스템과 동등한 광학 시스템을 이용하여, 포토마스크의 패턴의 확대 광학상을 CCD 센서 등에 의해 촬상하여, 구해진 웨이퍼면 패턴의 투과율 또는 선폭을 검출한다. In addition, an apparatus for evaluating the transferability of a photomask pattern to be transferred to the surface of a wafer by an exposure apparatus is known. This apparatus captures an enlarged optical image of the pattern of the photomask with a CCD sensor or the like using an optical system equivalent to that of the exposure apparatus to detect the transmittance or line width of the obtained wafer surface pattern.
그러나, 전사성을 평가할 수 있는 장치는, 컨택트홀 패턴의 투과율; 및 라인 앤드 스페이스 패턴의 선폭을 검출할 수 있는 능력이 제한된 기술을 이용한다. 특히, 이 기술은 제한된 영역 내에서의 검출만을 수행할 수 있다. 즉, 이 장치는 미리 결정된 간격으로 검출을 수행할 수 있지만, 포토마스크의 영역 전체에 걸쳐서 고분해능으로 검출을 수행할 수 없다. 한편, 포토마스크들을 검사하는 장치들 중 일부는, 선폭의 분포를 얻기 위한 기능을 갖지만, 여전히 전사성을 고려한 선폭 분포를 획득할 수는 없었다. 따라서, 포토마스크의 특성 또는 특성 분포(투과율 분포, 전사성을 고려한 선폭 분포 등)를 포토마스크의 영역 전체에 걸쳐서 고분해능으로 검출할 수는 없었다.However, a device capable of evaluating transferability includes transmittance of a contact hole pattern; And a technique with limited ability to detect the line width of the line and space pattern. In particular, this technique can only perform detection within a limited area. That is, the apparatus can perform detection at predetermined intervals, but cannot detect with high resolution over the entire area of the photomask. On the other hand, some of the devices for inspecting the photomasks have a function for obtaining the distribution of the line width, but still could not obtain the line width distribution in consideration of the transferability. Therefore, the characteristics or characteristic distribution (transmittance distribution, line width distribution considering transferability, etc.) of the photomask could not be detected with high resolution over the entire area of the photomask.
포토마스크의 패턴들은 최근에 더욱 더 미세화되어 있다. 이러한 상황에서, 컨택트홀 패턴의 검출 감도를 향상시키고, 포토마스크의 품질이나 포토마스크에 기인하는 프로세스 마진의 저하 요인 등을 정확하게 평가하기 위한 요구가 커지고 있다.Patterns in photomasks have become more and more refined in recent years. In such a situation, there is an increasing demand for improving the detection sensitivity of the contact hole pattern and accurately evaluating the quality of the photomask, the deterioration factor of the process margin due to the photomask, and the like.
그러나, 투과율 또는 선폭을 검출하는 종래의 기술은, 포토마스크의 특성 또는 특성 분포를 검출할 수 없었다. 따라서, 예를 들어, 프로세스 마진 또는 수율이 결함으로 간주되기에는 심각하지 않는 이상으로 인해 저하되면, 저하의 요인을 식별할 수 없게 된다.However, the conventional technique of detecting the transmittance or the line width could not detect the characteristic or characteristic distribution of the photomask. Thus, for example, if the process margin or yield is lowered due to an abnormality which is not serious enough to be regarded as a defect, the cause of the degradation cannot be identified.
일반적으로, 일 실시형태에 따르면, 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치는, 검출 데이터 작성부, 참조 데이터 작성부, 추출부, 제1 영역 설정부, 검출부 및 집계부를 포함한다. 상기 검출 데이터 작성부는, 포토마스크 상에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여 검출 데이터를 작성하도록 구성된다. 참조 데이터 작성부는, 패턴의 참조 데이터를 작성하도록 구성된다. 추출부는 상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하도록 구성된다. 제1 영역 설정부는 상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 검출 데이터로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하도록 구성된다. 검출부는 CCD 상 센서 상에 형성된 광학상의 광강도를 전기 디지털 신호로 변환함으로써 상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하도록 구성된다. 또한, 집계부는 검출된 패턴 특성을 집계하도록 구성된다.In general, according to one embodiment, the pattern characteristic detection apparatus of the photomask includes a detection data creation unit, a reference data creation unit, an extraction unit, a first area setting unit, a detection unit, and an aggregation unit. The said detection data preparation part is comprised so that detection data may be created based on the optical image of the pattern formed on the photomask. The reference data creation unit is configured to create reference data of the pattern. The extraction unit is configured to extract a pattern characteristic detection pattern from the reference data and to extract positional information of the extracted pattern. The first area setting unit is configured to set an area to detect a pattern characteristic based on the extracted pattern, and to extract a target pattern for pattern characteristic detection from the detection data based on the position information of the extracted pattern. The detection unit is configured to detect the pattern characteristics of the target pattern for pattern characteristic detection in the region where the pattern characteristics are to be detected by converting the light intensity of the optical image formed on the CCD image sensor into an electric digital signal. The aggregation unit is also configured to aggregate the detected pattern characteristics.
또 다른 실시형태에 따르면, 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치는 검출 데이터 작성부, 참조 데이터 작성부, 추출부, 역변환부, 웨이퍼면 패턴 연산부, 제2 영역 설정부, 검출부 및 집계부를 포함한다. 상기 검출 데이터 작성부는 포토마스크 상에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여 검출 데이터를 작성하도록 구성된다. 참조 데이터 작성부는 상기 패턴의 참조 데이터를 작성하도록 구성된다. 추출부는 상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하도록 구성된다. 역변환부는 역변환 처리를 수행하여, 상기 검출 데이터로부터 포토마스크 상에 형성된 패턴을 구하도록 구성된다. 웨이퍼면 패턴 연산부는 상기 포토마스크 상에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구하도록 구성된다. 제2 영역 설정부는 상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하도록 구성되며, 상기 웨이퍼면 패턴으로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하도록 구성된다. 검출부는 상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하도록 구성된다. 또한, 집계부는 검출된 패턴 특성을 집계하도록 구성된다.According to still another embodiment, the pattern characteristic detection apparatus of the photomask includes a detection data generation unit, a reference data generation unit, an extraction unit, an inverse transformation unit, a wafer surface pattern calculation unit, a second region setting unit, a detection unit, and an aggregation unit. The detection data creation unit is configured to create detection data based on the optical image of the pattern formed on the photomask. The reference data creation unit is configured to create reference data of the pattern. The extraction unit is configured to extract a pattern characteristic detection pattern from the reference data and to extract positional information of the extracted pattern. The inverse transform unit is configured to perform an inverse transform process to obtain a pattern formed on the photomask from the detection data. The wafer surface pattern calculator is configured to obtain a wafer surface pattern from the pattern formed on the photomask. The second region setting unit is configured to set an area to detect the pattern characteristic based on the extracted pattern, and is configured to extract a target pattern for pattern characteristic detection from the wafer surface pattern based on position information of the extracted pattern. do. The detection unit is configured to detect the pattern characteristic of the target pattern for pattern characteristic detection in the region where the pattern characteristic is to be detected. The aggregation unit is also configured to aggregate the detected pattern characteristics.
또 다른 실시형태에 따르면, 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치는, 검출 데이터 작성부, 참조 데이터 작성부, 추출부, 변환부, 웨이퍼면 패턴 연산부, 제2 영역 설정부, 검출부 및 집계부를 포함한다. 검출 데이터 작성부는 포토 마스크 상에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여 검출 데이터를 작성하도록 구성된다. 참조 데이터 작성부는 상기 패턴의 참조 데이터를 작성하도록 구성된다. 추출부는 상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하도록 구성된다. 변환부는 상기 검출 데이터와 가장 상관되는 패턴을 상관 연산에 의해 구함으로써 상기 검출 데이터로부터 포토마스크 상에 형성된 패턴을 구하도록 구성된다. 웨이퍼면 패턴 연산부는 상기 포토마스크 상에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구하도룩 구성된다. 제2 영역 설정부는 상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 웨이퍼면 패턴으로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하도록 구성된다. 검출부는 상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하도록 구성된다. 집계부는 검출된 패턴 특성을 집계하도록 구성된다.According to still another embodiment, the pattern characteristic detection apparatus of the photomask includes a detection data generation unit, a reference data generation unit, an extraction unit, a conversion unit, a wafer surface pattern calculation unit, a second region setting unit, a detection unit, and an aggregation unit. The detection data creation unit is configured to create detection data based on the optical image of the pattern formed on the photo mask. The reference data creation unit is configured to create reference data of the pattern. The extraction unit is configured to extract a pattern characteristic detection pattern from the reference data and to extract positional information of the extracted pattern. The conversion unit is configured to obtain a pattern formed on the photomask from the detection data by obtaining a pattern most correlated with the detection data by a correlation operation. The wafer surface pattern calculator is configured to obtain a wafer surface pattern from the pattern formed on the photomask. The second area setting unit is configured to set an area to detect the pattern characteristic based on the extracted pattern, and extract a target pattern for pattern characteristic detection from the wafer surface pattern based on position information of the extracted pattern. The detection unit is configured to detect the pattern characteristic of the target pattern for pattern characteristic detection in the region where the pattern characteristic is to be detected. The aggregation unit is configured to aggregate the detected pattern characteristics.
또 다른 실시형태에 따르면, 포토마스크의 패턴 특성의 검출 방법이 개시된다. 이 방법은 포토마스크 상에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여 검출 데이터를 작성하는 단계 및 상기 패턴의 참조 데이터를 작성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 검출 데이터로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 검출된 패턴 특성을 집계하는 단계를 포함한다.According to yet another embodiment, a method of detecting pattern characteristics of a photomask is disclosed. The method includes creating detection data based on an optical image of a pattern formed on the photomask and creating reference data of the pattern. The method includes extracting a pattern characteristic detection pattern from the reference data and extracting position information of the extracted pattern. The method includes setting an area to detect a pattern characteristic based on the extracted pattern, and extracting a target pattern for pattern characteristic detection from the detection data based on the position information of the extracted pattern. The method includes detecting a pattern characteristic of the target pattern for pattern characteristic detection target in a region where the pattern characteristic is to be detected. The method also includes aggregating the detected pattern characteristics.
또 다른 실시형태에 따르면, 포토마스크의 패턴 특성의 검출 방법을 개시한다. 상기 방법은 포토마스크 상에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여 검출 데이터를 작성하는 단계 및 상기 패턴의 참조 데이터를 작성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 역변환 처리를 수행하여 상기 검출 데이터로부터 포토마스크 상에 형성된 패턴을 구하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 포토마스크 상에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 웨이퍼면 패턴으로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 상기 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 검출된 패턴 특성을 집계하는 단계를 포함한다.According to still another embodiment, a method of detecting pattern characteristics of a photomask is disclosed. The method includes creating detection data based on an optical image of a pattern formed on the photomask and creating reference data of the pattern. The method includes extracting a pattern characteristic detection pattern from the reference data and extracting position information of the extracted pattern. The method includes performing an inverse transform process to obtain a pattern formed on the photomask from the detection data. The method includes obtaining a wafer surface pattern from a pattern formed on the photomask. The method includes setting a region to detect pattern characteristics based on the extracted pattern, and extracting the characteristic detection target pattern from the wafer surface pattern based on position information of the extracted pattern. The method includes detecting a pattern characteristic of the characteristic detection target pattern in a region where the pattern characteristic is to be detected. The method also includes aggregating the detected pattern characteristics.
발명에 의하면, 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치 및 포토마스크의 패턴 특성 검출 방법에 의해 포토마스크의 특성 및 특성 분포를 포토마스크의 전체 영역에 걸쳐서 고분해능으로 검출할 수 있다.According to the invention, it is possible to detect the characteristics and distribution of characteristics of the photomask with high resolution over the entire area of the photomask by the pattern characteristic detection apparatus of the photomask and the pattern characteristic detection method of the photomask.
도 1은 이 실시형태에 따른 포토마스크의 특성 검출 장치를 나타내기 위한 블록도이다.
도 2는 추출부를 나타내기 위한 개략도이다.
도 3은 가변 템플릿을 나타내기 위한 블록도이다.
도 4는 특성의 검출 및 특성의 집계를 수행하는 방법을 나타내기 위한 블록도이다.
도 5는 가변 템플릿이 제공되는 경우를 나타내는 블록도이다.
도 6은 역변환 처리 및 웨이퍼면 패턴의 연산을 나타내기 위한 블록도이다.
도 7은 변환부를 나타내기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for illustrating a characteristic detection apparatus of a photomask according to this embodiment.
2 is a schematic diagram for illustrating an extraction unit.
3 is a block diagram for illustrating a variable template.
4 is a block diagram for illustrating a method of performing feature detection and feature aggregation.
5 is a block diagram illustrating a case where a variable template is provided.
6 is a block diagram for illustrating the inverse conversion process and the calculation of the wafer surface pattern.
7 is a block diagram for illustrating a conversion unit.
이하, 도면을 참조하면서 일부 실시형태들을 설명한다. 이하의 도면들에서, 동일하거나 또는 유사한 참조 부호는 동일하거나 또는 유사한 구성요소를 나타내며, 이것에 대한 상세한 설명은 적절하게 생략한다. Hereinafter, some embodiments will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or similar reference numerals represent the same or similar components, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
도 1은 이 실시형태에 따른 포토마스크의 특성 검출 장치를 나타내기 위한 블록도이다.1 is a block diagram for illustrating a characteristic detection apparatus of a photomask according to this embodiment.
도 1은 검출 데이터 작성부(2), 참조 데이터 작성부(2), 특성 검출부(4), 추출부(5) 및 표시부(6)를 포함하는 특성 검출 장치(1)를 나타낸다.1 shows a
검출 데이터 작성부(2)는, 광원(21), 조명 광학 시스템(22), 탑재부(23), 결상 광학 시스템(24), 검출부(25) 및 변환부(26)를 포함한다.The detection
검출 데이터 작성부(2)는, 검사 샘플(100)[예를 들어, 포토마스크]에 형성된 패턴의 광학상에 기초로 하여 검출 데이터를 작성한다.The detection
광원(21)은, 검출광(21a)를 출사한다. 광원(21)으로서, 여러 가지 종류의 광원 예를 들어, 백색광, 단색광, 간섭광(coherent light) 등을 출사하는 광원을 이용할 수 있다. 미세한 패턴을 검출하기 위한 광원으로서 사용되는 광원은, 파장이 짧은 검출광(21a)을 출사할 수 있는 광원이 바람직하다. 이러한 광원의 일례로는, 266 nm의 파장을 가진 검출광(21a)을 출사하는 YAG 레이저 광원이 있다. 광원(21)은 레이저 광원으로 제한되지 않음을 주목한다. 다른 종류의 광원이 패턴의 크기 또는 다른 결정 인자에 대하여 적절하게 선택될 수 있다.The
조명 광학 시스템(22)은 광원(21)으로 출사하는 검출광(21a)을 유도한다. 이와 같이 유도된 검출광(21a)은 검사 샘플(100)의 검출 영역에 비춰진다. 또한, 조명 광학 시스템(22)은 검출광(21a)에 의해 조사된 부분의 크기를 제어한다.The illumination
결상 광학 시스템(24)은 검사 샘플(100)로부터의 검출광(21a)을 유도한다. 이와 같이 유도된 검출광(21a)은 검출부(25)의 수광면에 비춰지며 상기 수광면 위에 상을 형성한다.The imaging optical system 24 guides the
조명 광학 시스템(22) 및 결상 광학 시스템(24) 각각은, 도 1에 나타낸 것과 동일한 구성을 가진다. 상기 구성은 렌즈와 같은 여러 가지 광학 요소를 포함한다. 도 1에 도시된 광학 요소의 종류 및 위치는 단지 예시한 것들로 한정되지 않고 적절하게 변경될 수 있다. 조명 광학 시스템(22) 및 결상 광학 시스템(24) 각각은, 필요에 따라서 도 1에 도시된 것들 이외의 광학 요소들을 포함할 수도 있다. 허용가능한 부가적인 광학 요소들의 일부는 미러, 조리개, 빔 스플리터, 배율 교환기 및 줌 기구이다.Each of the illumination
도 1에 도시된 결상 광학 시스템(24)은, 검사 샘플(100)을 투과한 검출광(21a)을 검출부(25)에 유도하는 것이다. 그러나, 결상 광학 시스템(24)은 검사 샘플(100)에 의해 반사된 검출광(21a)을 검출부(25)에 유도하도록 구성될 수 있다.The imaging optical system 24 shown in FIG. 1 guides the detection part 25 to the
탑재부(23)는 상기 탑재부(23)에 탑재된 검사 샘플(100)을 유지한다. 탑재부(23)에는 탑재부(23)상에 탑재된 검사 샘플(100)을 하나의 위치로부터 다른 위치로 이동시키기 위한 미도시된 유닛이 설치되므로, 실제 검출될 위치를 적절하게 변경시킬 수 있다. 검사 샘플(100)을 이동시키기 위한 미도시된 유닛은 탑재부(23)에 반드시 제공될 필요는 없다. 단지 필요한 것은 실제 검출될 상대 위치를 변경시키기 위한 유닛이다. 허용가능한 솔루션은 조명 광학 시스템(22), 결상 광학 시스템(24), 검출부(25) 등의 위치를 이동 및 변경시키는 미도시된 유닛을 제공하는 것이다.The mounting
검출부(25)는 수광면 상에 형성된 광학상의 광을 전기로 변환한다. 예를 들어, 검출부(25)로서, CCD(Charge Coupled Device)센서, CCD 라인 센서, TDI(Time Delay and Integration)센서 등을 사용할 수 있다. 그러나, 검출부(25)는 이러한 센서들로 제한되지 않는다. 결상된 광학상의 광을 전기로 변환할 수 있는 센서를 적절히 선택할 수도 있다. The detection part 25 converts the light of the optical image formed on the light receiving surface into electricity. For example, a charge coupled device (CCD) sensor, a CCD line sensor, a time delay and integration (TDI) sensor, or the like may be used as the detection unit 25. However, the detector 25 is not limited to these sensors. A sensor capable of converting the light of the formed optical image into electricity may be appropriately selected.
변환부(26)는 검출부(25)로부터 출력된 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환한다. 그 후, 변환부(26)는 결과적으로 생성된 디지털 전기 신호를 도형 해석하여 검출 데이터를 작성한다.The
참조 데이터 작성부(3)는 데이터 저장부(31), 데이터 전개부(32) 및 데이터 작성부(33)를 포함한다.The reference
참조 데이터 작성부(3)는 데이터 저장부(31)에 저장된 설계 데이터 등에 기초하여 참조 데이터를 작성한다. 참조 데이터 작성부(3)에 의해 이와 같이 작성된 참조 데이터는 포토마스크에 형성된 패턴에 대한 것이다.The reference
데이터 저장부(31)는, 패턴을 형성하는데 이용되는 작화(drawing) 데이터 또는 작화 데이터로 아직 변환되기 전의 설계 데이터와 같은 이러한 데이터를 저장한다.The
데이터 전개부(32)는 데이터 저장부(31)로부터 획득된 설계 데이터 등을 전개시켜 2차원 데이터를 작성한다.The
데이터 작성부(33)는 결과적으로 생성된 2차원 데이터를 도형 해석함으로써 참조 데이터를 작성한다. 참조 데이터는 검출 데이터의 분해능에 적합하도록 작성된다. 특히, 데이터 작성부(33)는 데이터 전개부(32)에 의해 전개된 데이터를, 대략 검출부(25)에 의해 획득된 광학상의 데이터(즉, 검출 데이터)의 분해능과 같이 높은 분해능으로 참조 데이터를 변환한다.The
추출부(5)는 특성(예를 들어, 투과율 등)의 검출을 위한 타깃 패턴의 형상 및 크기와 동일한 패턴을 참조 데이터로부터 추출한다. 추출부(5)는, 추출된 패턴(즉, 참조 패턴)에 관한 신호(즉, 유효 플래그)를 영역 설정부(43)로 출력한다. 전술된 신호를 출력하는 경우, 추출부(5)는 추출된 패턴(즉, 참조 패턴)의 위치 정보 즉, 추출된 패턴(즉, 참조 패턴)이 포토마스크에서 어디에 위치되는지에 대한 정보도 출력한다.The
요약하면, 추출부(5)는, 특성 검출을 위한 타깃 패턴에 대응하는 참조 패턴과 추출된 패턴의 위치 정보(참조 패턴) 양쪽을 참조 데이터로부터 추출한다. 그 후, 추출부(5)는 추출된 참조 패턴에 대한 신호(유효 플래그)와 참조 패턴의 위치 정보 양쪽을 영역 설정부(43)로 출력한다. 추출부(5)에 대해서 이후에 더욱 상세하게 설명한다.In summary, the
특성 검출부(4)는 제1 특성 검출부(4a) 및 제2 특성 검출부(4b)를 포함한다. 제1 특성 검출부(4a) 및 제2 특성 검출부(4b)가 각각 제공되는 복수의 특성 검출부가 제공될 수도 있다.The characteristic detector 4 includes a first
제1 특성 검출부(4a)는 추출부(5)에 의해 추출된 참조 패턴에 대응하는 검출 데이터의 패턴의 특성(예를 들어, 투과율 등)을 검출한다. 또한, 제1 특성 검출부(4a)는 이와 같이 검출된 특성에 대하여 집계 처리 등을 수행한다.The first
제1 특성 검출부(4a)는 영역 설정부(43), 검출부(44a), 집계부(45a)를 포함한다.The 1st
추출부(5)로부터 수신된 신호(즉, 유효 플래그)에 기초하여, 영역 설정부(43)는 패턴의 특성(예를 들어, 투과율 등)이 검출되는 타깃 영역으로서의 영역을 설정한다. 또한, 추출부(5)로부터 수신된 위치정보에도 기초하여, 영역 설정부(43)는, 특성 검출을 위한 타깃 패턴을 검출 데이터로부터 추출한다. 즉, 참조 데이터에 기초하여, 영역 설정부(43)는 특성이 검출될 영역을 결정한다. 또한, 위치 정보에 기초해서도, 영역 추출부(43)는, 특성 검출을 위한 타깃 패턴을 검출 데이터로부터 추출한다.Based on the signal (that is, the valid flag) received from the
검출부(44a)는, 영역 설정부(43)에 의해 특성 검출을 위한 타깃 영역으로서 설정된 영역 및 특성 검출을 위한 타깃 패턴에 기초하여, 패턴의 특성을 검출한다. 즉, 검출부(44a)는, 특성 검출을 위한 타깃 영역에 위치되는 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 특성을 검출한다.The
집계부(45a)는 검출부(44a)에 의해 검출된 특성들을 집계한다. 집계부(45a)는 검출된 특성에 기초하여, 포토마스크의 전체 영역에 대한 특성을 집계하도록 구성될 수 있다. 또한, 집계부(45a)는 검출된 특성과 위치 정보에 기초하여, 특성 분포(예를 들어, 투과율 분포 등)에 대한 정보를 작성하도록 구성될 수 있다.The
제2 특성 검출부(4b)는 역변환 처리를 수행하여, 검출 데이터로부터 포토마스크에 형성된 패턴을 구한다. 이어서, 포토마스크에 형성된 패턴에 기초하여, 제2 특성 검출부(4b)는, 검사 샘플(100)의 표면에 전사될 패턴(웨이퍼면 패턴)을 시뮬레이션에 의해 구한다. 그 후, 제2 특성 검출부(4b)는 참조 패턴의 특정 위치에 대응하는 웨이퍼면 패턴의 특성(예를 들어, 투과율 등)을 검출하고, 검출된 특성에 대해 집계 처리 등을 수행한다. 역변환 처리, 웨이퍼면 패턴을 이용한 연산에 대한 세부사항은 후술한다.The second
제2 특성 검출부(4b)는 역변환부(41), 웨이퍼면 패턴 연산부(42), 영역 설정부(43), 검출부(44b) 및 집계부(45b)를 포함한다.The second
역변환부(41)는 역변환 처리를 수행하여 검출 데이터로부터 포토마스크에 형성된 패턴을 구한다. 역변환 처리는 결상 광학 시스템(24)의 광학 결상 특성 즉, 결상 광학 시스템(24)의 점상(点像) 분포 함수(PSF; Point Spread Function)와, 검출부(25)에 포함되는 화소들의 감도 분포를 나타내는 상(像)형성 함수를 이용한다.The
웨이퍼면 연산부(42)는 역변환부(41)에 의해 구해지며, 포토마스크에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구한다.The wafer
추출부(5)로부터 수신된 신호(즉, 유효 플래그)에 기초하여, 영역 설정부(43)는 패턴의 특성(예를 들어, 투과율 등)이 검출되는 영역으로서의 영역을 설정한다. 또한, 추출부(5)부터 수신된 위치정보에도 기초로 하여, 영역 설정부(43)는 특성 검출을 위한 타깃 패턴을 웨이퍼면 패턴 연산부(42)에 의해 구한 웨이퍼면 패턴으로부터 추출한다. 즉, 참조 패턴에 기초하여, 영역 설정부(43)는, 특성이 검출될 영역을 결정한다. 또한, 위치 정보에도 기초하여, 영역 설정부(43)는 특성 검출을 위한 타깃 패턴을 웨이퍼면 패턴으로부터 추출한다.Based on the signal (ie, valid flag) received from the
검출부(44b)는, 영역 설정부(43)에 의해 타깃 영역으로서 설정된 특성 검출용 영역 및 특성 검출을 위한 타깃 패턴에 기초하여, 패턴의 특성을 검출한다. 즉, 검출부(44b)는 특성 검출을 위한 타깃 영역에 위치되는 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 특성을 검출한다.The
집계부(45b)는 검출부(44b)에 의해 검출된 특성들을 집계한다. 집계부(45b)는 검출된 특성에 기초하여, 포토마스크의 전체 영역에 대한 특성을 집계하도록 구성될 수 있다. 또한, 집계부(45b)는, 검출된 특성 및 위치 정보에 기초하여, 특성 분포(예를 들어, 투과율 분포 등)에 관한 정보를 작성하도록 구성될 수 있다.The
특성 검출을 위한 타깃 영역을 결정하는 방법, 특성 검출을 수행하는 방법 및 특성의 집계 처리 등을 수행하는 방법에 대해서는 이후에 더 상세히 설명한다.The method of determining the target area for characteristic detection, the method of performing the characteristic detection, and the method of performing the aggregation processing of the characteristic will be described in more detail later.
표시부(6)는 집계부(45a 및 45b)에 의해 집계된 특성의 데이터에 기초한 시각적 표현을 제공한다. 예를 들어, 표시부(6)는 특성 분포도(예를 들어, 투과율 분포도 등)를 표시할 수 있다. 전술한 바와 같이, 집계부(45a 및 45b)는 특성 분포에 대한 정보를 작성할 수 있지만 표시부(6)는 집계부(45a 및 45b) 대신에 이러한 정보를 작성할 수 있다. 표시부(6)는 표시될 패턴의 종류(예를 들어, 패턴의 형상, 크기 등)를 하나에서 다른 하나로 표시하도록 전환할 수 있다. 또한, 표시부(6)는 표시될 특성을 제1 특성 검출부(4a)에 의해 검출된 특성들로부터 제2 특성 검출부(4b)에 의해 검출된 특성까지 또는 그 반대로 전환할 수 있다. 또한, 표시부(6)는 표시될 영역, 분포 강도 등을 적절하게 설정할 수 있다.The
표시부(6)는 특성 검출 장치(1)에 반드시 제공될 필요는 없지만 적절하게 제공될 수도 있다. 예를 들어, 특성 검출 장치(1)에는 표시부(6) 대신에 도시하지 않은 저장부가 설치될 수도 있다. 저장부는, 특히 집계부(45a 및 45b)에 의해 집계된 특성의 데이터를 저장한다.The
이어서, 추출부(5)에 대해서 더 설명한다.Next, the
도 2a 내지 도 2g는 추출부를 나타내기 위한 개략도이다. 도 2a는 추출부를 나타내기 위한 블록도이다. 도 2b 내지 도 2d는 템플릿 매칭을 수행하는 방법을 나타내기 위한 개략도이다. 도 2e는 패턴 치수가 검출되는 위치를 나타내는 개략도이다. 도 2f는 패턴 치수를 검출하는 방법을 나타내기 위한 개략도이다. 도 2g는 패턴의 면적에 기초하여 매칭을 수행하는 방법을 나타내기 위한 개략도이다.2A to 2G are schematic diagrams for showing the extraction part. 2A is a block diagram for illustrating an extraction unit. 2B-2D are schematic diagrams for illustrating a method of performing template matching. 2E is a schematic diagram showing a position where a pattern dimension is detected. 2F is a schematic diagram for illustrating a method of detecting pattern dimensions. 2G is a schematic diagram illustrating a method of performing matching based on the area of a pattern.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 추출부(5)는 제1 매칭부(35), 제2 매칭부(36) 및 논리곱 연산부(39)를 포함한다.As shown in FIG. 2A, the
이 실시형태에 있어서, 제2 매칭부(36)는 제1 매칭부(35)에 의해 선택되는 패턴에 패턴 매칭 연산을 수행한다. 따라서, 타깃 패턴을 더 높은 정밀도로 추출할 수 있다.In this embodiment, the
제1 매칭부(35)는, 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 형상 및 크기와 동일한 패턴을 참조 데이터로부터 선택한다. 선택은 도 2b 내지 도 2d에 나타낸 템플릿 매칭 처리를 수행함으로써 행해진다. 특히, 도 2b에 도시된 패턴(101)은 도 2c에 도시되며 임계값(102 및 103)을 가진 템플릿을 이용하여, 도 2d에 도시된 템플릿 매칭 처리를 수행함으로써 선택될 수 있다. 임계값(102)은, 매칭을 위한 타깃 영역이 미리 결정된량 보다 작은 투광량을 가지는 경우에 이용된다. 임계값(103)은 매칭을 위한 타깃 영역이 미리 결정된량 보다 큰 투광량을 가지는 경우에 이용된다. 도 2c에 도시된 템플릿은, 임계값(102)에 의해 매칭이 수행되는 타깃 영역이 임계값(103)에 의해 매칭이 수행되는 타깃 영역 주변에 위치되는 고정 템플릿이다.The
제2 매칭부(36)는 패턴 치수 연산부(37) 및 패턴 면적 연산부(38)를 포함한다.The
패턴 치수 연산부(37)는 패턴의 치수를 연산함으로써 패턴 매칭 처리를 수행한다. 예를 들어, 패턴 치수 연산부(37)는, 도 2e에 도시된 바와 같이, 서로 직교하는 방향의 패턴 치수를 연산함으로써 패턴 매칭 처리를 수행한다. 이 경우에, 도 2f에 나타낸 바와 같이, 패턴 치수의 각각은, 투광량의 프로파일(104) 및 미리 결정된 임계값(105)에 기초하여 연산될 수 있다. 예를 들어, 임계값(105)에서의 프로파일(104)의 치수(도 2f에서 참조 부호(105)에 의해 표시됨)는 패턴의 치수로서 규정될 수 있다.The pattern
패턴 면적 연산부(38)는, 패턴의 면적을 연산함으로써 패턴 매칭 처리를 수행한다. 예를 들어, 도 2g에 나타낸 바와 같이, 패턴 면적 연산부(38)는, 미리 결정된 면적(106) 내에서의 면적과, 미리 결정된 임계값보다 더 큰 투광량을 연산함으로써 패턴 매칭 처리를 수행한다. 전술된 면적(106)은 도 2c에 나타내며 임계값(102)으로 수행되는 매칭을 위한 타깃 영역과 동등한 영역으로 가정된다.The pattern
논리곱 연산부(39)는 패턴 치수 연산부(37) 및 패턴 면적 연산부(38)로부터 출력된 매칭 결과를 논리곱 연산한다. 이런식으로 참조 데이터로부터 추출된 패턴은, 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 형상 및 크기와 동일한 형상 및 크기를 가지는 참조 패턴이다.The AND
도 2c에 나타낸 템플릿은 고정 템플릿이지만, 고정 템플릿 대신에, 필요에 따라 매칭 영역을 임의로 설정할 수 있는 가변 템플릿을 이용할 수도 있다. 추출부(5)에는, 필요에 따라서 템플릿에 포함되는 화소들의 각각에서 사용되는 논리를 임의로 설정할 수 있는 가변 템플릿이 설치될 수도 있다.Although the template shown in FIG. 2C is a fixed template, instead of the fixed template, a variable template capable of arbitrarily setting a matching area may be used if necessary. The
도 3은 가변 템플릿을 나타내기 위한 블록도이다. 더욱 상세하게는, 도 3의 블록도는, 제1 매칭부(35)에 포함되는 가변 템플릿(50)을 나타낸다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 가변 템플릿(50)은, 지연부(51), 버퍼링부(52), 2치화부(53), 매칭부(54) 및 논리곱 연산부(57)를 포함한다.3 is a block diagram for illustrating a variable template. In more detail, the block diagram of FIG. 3 illustrates the
지연부(51)는 참조 데이터의 전기 신호의 파형을 변경하지 않고 참조 데이터의 전기 신호의 전송을 일정한 시간 길이 만큼 지연시킨다. 버퍼링부(52)는, 지연부(51)를 통하여 버퍼링부(52)로 입력되는 참조 데이터를. N x N 화소의 데이터로서 축적한다.The
2치화부(53)는 변환부(53a 및 53b)를 포함한다. 변환부(53a 및 53b)는, 서로에 대하여 다른 임계값을 이용하여 2치화를 수행한다. 임계값들의 일부 일례들은 임계값(102) 및 임계값(103)이다.The
버퍼링부(52)에 축적되는 N x N 화소의 데이터는, 다른 임계값을 이용하여 2치화부(25)에 의해 2치화되며, 2치화된 데이터는 각각 다른 그룹의 N x N 화소에 대응하는 화소 매칭부(540 내지 54N-1)를 포함한다. 임계값은 필요에 따라서 변경될 수 있음을 주목한다.The data of N x N pixels stored in the
매칭부(54)는 각각이 다른 그룹의 N x N 화소에 대응하는 화소 매칭부(540 내지 54N-1)를 포함한다. 화소 매칭부(540 내지 54N-1)의 각각은 논리 연산부(55a 및 55b) 및 논리곱 연산부(56)를 포함한다.
논리 연산부(55a 및 55b) 각각에 의해 사용되는 논리는 필요에 따라서 설정될 수 있다. 논리 연산부(55a 및 55b)의 논리를 필요에 따라서 설정함으로써, 템플릿은 가변 템플릿으로서 형성되고, 여기서 상기 템플릿의 각 화소에 사용되는 논리가 필요에 따라서 설정될 수 있다.The logic used by each of the
예를 들어, 논리 연산부(55a)에서, 이하의 3개의 논리 즉, '특정 화소의 값 > 임계값(103)';'특정 화소의 값 ≤ 임계값(103); 및 '연산이 불필요함' 중 하나가 선택되어 설정된다. 한편, 논리 연산부(55b)에서, 이하의 3개의 논리 즉, '특정 화소의 값 > 임계값(102)'; '특정 화소의 값 ≤ 임계값(102)'; 및 '연산이 불필요함' 중 하나가 선택되어 설정된다. 이와 같이 설정된 논리에 의한 판정이 2치화부(53)에 의해 제공된 데이터에 대해 수행된다.For example, in the
전술한 옵션 '연산이 불필요함'은 특정 화소의 값이 명백한 경우에 선택되어 설정될 수 있다. 예를 들어, 홀 패턴의 홀에 대응하는 부분(즉, 투광부)에 위치되는 화소는 명백하게 '브라이트(bright)' 상태에 있다. 이 경우에, 도 3에 도시된 값 '1'을 선택하여 설정함으로써, 화소가 항상 'ON(bright)'이라고 판정할 수 있다.The aforementioned option 'operation not required' may be selected and set when the value of a specific pixel is apparent. For example, the pixel located in the portion corresponding to the hole of the hole pattern (ie, the light transmitting portion) is clearly in the 'bright' state. In this case, by selecting and setting the value '1' shown in Fig. 3, it can be determined that the pixel is always 'ON' (bright).
논리곱 연산부(56)는 논리 연산부(55a 및 55b)로부터 출력된 판정 결과에 논리곱 연산을 수행한다. 따라서, 논리곱 연산부(56)는 특정 화소에 대한 매칭 결과를 출력한다.The AND
논리곱 연산부(57)는, 화소 매칭부(540 내지 54N-1)의 각각에서 논리 연산부(56)에 의해 수행된 매칭 결과를 다시 논리곱 연산한다. 매칭이 완료되면, 논리곱 연산부(57)는 '템플릿 매칭 결과'를 출력한다. '템플릿 매칭 결과'는 '유효 플래그'로서 영역 설정부(43)로 출력된다.The AND
따라서, 템플릿의 논리 설정에 따르면 모든 N x N 화소의 매칭 결과의 논리곱을 연산할 수 있다. 따라서, 템플릿 매칭은 필요에 따라서 설정된 논리로 수행될 수 있다. 템플릿 매칭이 필요에 따라서 설정된 논리로 수행되면, 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 형상 등에 더욱 적합한 템플릿이 '검출 레시피' 등에 기초하여 용이하게 설정될 수 있다.Therefore, according to the logical setting of the template, the logical product of the matching result of all N x N pixels can be calculated. Thus, template matching can be performed with logic set as needed. When template matching is performed with logic set as needed, a template more suitable for the shape of the target pattern for the characteristic detection and the like can be easily set based on the 'detection recipe' or the like.
이어서, 특성(예를 들어, 투과율 등)의 검출 및 특성에 수행된 집계에 대해서 상세히 설명한다.Next, the aggregation performed on the detection of the characteristics (for example, transmittance, etc.) and the characteristics will be described in detail.
도 4는 특성의 검출 및 특성의 집계를 수행하는 방법을 나타내는 블록도이다. 도 4는 투과율의 검출 및 투과율의 집계를 수행하는 일례를 나타낸다.4 is a block diagram illustrating a method of performing feature detection and aggregation of features. 4 shows an example of performing detection of the transmittance and aggregation of the transmittance.
도 4에 나타낸 바와 같이, 추출부(5)로부터 수신된 신호(유효 플래그)에 기초하여, 영역 설정부(43)는 패턴의 투과율이 검출되는 타깃 영역으로서의 영역을 설정한다. 여기서, 추출부(5)로부터 수신된 신호(유효 플래그)에 기초하여, 영역 설정부(43)는 투과율 검출을 위한 타깃 패턴의 형상에 더욱 적합한 템플릿을 선택한다. 또한, 추출부(5)로부터 수신된 위치 정보에 기초하여, 영역 설정부(43)는 투과율 검출을 위한 타깃 패턴을 검출 데이터로부터 추출한다.As shown in FIG. 4, based on the signal (effective flag) received from the
검출부(44a)는 영역 설정부(43)에 의해 설정된 영역과 투과율 검출을 위한 타깃 패턴에 기초하여 패턴의 투과율을 검출한다. 예를 들어, 검출부(44a)는, 설정된 영역 내에서의, 미리결정된 임계값보다 더 큰 값을 가진 부분의 데이터의 총합을 산출함으로써 패턴의 투과율을 검출한다.The
집계부(45a)는 검출부(44a)에 의해 검출된 투과율을 집계한다. 집계부(45a)는 포토마스크의 전체 영역에 대한 투과율을 집계하도록 구성될 수 있다. 또한, 집계부(45a)는 검출된 투과율과 위치 정보에 기초하여, 투과율 분포에 관한 정보를 작성하도록 구성될 수 있다.The
도 4를 참조함으로써 주어지는 설명은 제1 특성 검출부(4a)의 경우에 기초한다는 점에 주목한다. 제2 특성 검출부(4b)의 경우에서, 투과율의 검출 및 검출된 투과율의 집계는 유사한 방식으로 수행될 수 있다.Note that the description given by referring to FIG. 4 is based on the case of the first
지금까지 설명한 경우에서, 영역 설정부(43)에는 고정 템플릿이 설치되지만, 영역 설정부(43)에는 가변 템플릿이 설치될 수도 있다.In the case described so far, the fixed template is installed in the
도 5는 가변 템플릿이 제공되는 경우를 나타내기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a case where a variable template is provided.
도 5는 버퍼링부(60), 가변 템플릿(61), 연산부(63), 논리곱부(64) 및 집계부(65)를 포함하는 제3 특성 검출부(4c)를 나타낸다.5 shows a third characteristic detection unit 4c including a
버퍼링부(61)는 입력된 검출데이터를 N x N 화소의 데이터로서 축적한다.The
가변 템플릿(61)은 선택부(62)를 포함한다. 선택부(62)는 각각이 다른 그룹의 N x N 화소에 대응하는 화소 선택부(62a0 내지 62aN-1)를 포함한다. 화소 선택부(62a0 내지 62aN-1)의 각각에서, 특정 화소의 데이터가 선택되는지 여부를 설정(화소의 선택)할 수 있다. 검출된 데이터에 포함되는 화소들로부터 어떤 화소를 선탬함으로써, 선택부(62)는 특성이 검출되는 영역으로서의 특정 영역을 설정할 수 있다. 그 후, 연산부(63)는 설정된 영역 내에서의 검출 데이터의 총합을 연산한다.The
검출 데이터는, N x N 화소의 데이터를 축적하는 버퍼링부(60)를 통해, 각각이 다른 그룹의 N x N 화소에 대응하는 화소 선택부(62a0 내지 62aN-1)에 입력된다. 화소 선택부(62a0 내지 62aN-1)는 특정 화소가 선택되는지 여부의 설정에 따라서 동작하도록 구성된다. 따라서, 연산부(63)는 이와 같이 설정된 어떤 화소들의 값의 총합을 연산할 수 있다. 이런식으로, 필요에 따라서, 화소를 검출 데이터를 위하여 설정된 화소로서 선택하고 이와 같이 선택된 화소들의 값의 총합을 연산할 수 있다.The detection data is input to the pixel selection units 62a 0 to 62a N-1 corresponding to NxN pixels of different groups, respectively, through the
논리곱부(64)는, 연산부(63)에 의해 연산된 검출 데이터의 총합의 값과, 추출부(5)로부터 수신된 유효 플래그와의 논리곱을 계산한다. 이런식으로, 참조 패턴에 대응하는, 특성 검출을 위한 타깃 패턴에 있어서의 총합(특성값)을 연산할 수 있다.The
따라서, 가변 템플릿(61)의 논리의 설정에 따라서 모든 N x N 화소의 총합(특성값)을 계산할 수 있다. 따라서, 특성 검출을 필요에 따라 설정된 논리로 수행할 수 있다. 특성 검출을 필요에 따라 설정된 논리로 수행할 수 있으면, 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 형상 등에 더욱 적합한 템플릿을 '검출 레시피' 등에 기초하여 용이하게 설정할 수 있다.Therefore, the sum (characteristic value) of all N x N pixels can be calculated according to the logic setting of the
이어서, 역변환 동작 및 웨이퍼면 패턴의 연산에 대해서 설명한다.Next, the reverse conversion operation and the calculation of the wafer surface pattern will be described.
도 6은 역변환 동작 및 웨이퍼면 패턴의 연산을 나타내기 위한 블록도이다.6 is a block diagram for illustrating the inverse transform operation and the calculation of the wafer surface pattern.
도 6에 나타낸 바와 같이, 역변환부(41)는, 역푸리에 변환부(41a), 역변환 연산부(41b)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the
역푸리에 변환부(41a)는, 검출 데이터를 역푸리에 변환하여 그 검출 데이터를 푸리에면에서의 검출 데이터로 변환한다.The inverse
역변환 연산부(41b)는, 푸리에면에서의 변환된 검출 데이터로부터, 포토마스크 상에 형성된 패턴을 연산한다. 이를 위하여, 역변환 연산부(41b)는, 결상 광학 시스템(24)의 광학 결상 특성과, 점상 분포 함수(PSF: Point Spread Function)를 고려한 검출부(25)의 상(像)형성 함수를 이용한다.The
광학 시스템의 점상 분포 함수(광학 결상 특성) 및 검출부(25)의 상형성 함수는, 광학 특성이나 검출부(25)의 특성(예를 들어, 소위 센터 특성 등)에 기초하여 이론적으로 유도될 수도 있다. 다른 방법으로는, 광학 결상 특성과 상형성 함수는 실험 또는 다른 방법들에 의해 결정될 수도 있다.The point distribution function (optical imaging characteristic) of the optical system and the image forming function of the detector 25 may be theoretically derived based on the optical characteristics or the characteristics of the detector 25 (for example, the so-called center characteristic). . Alternatively, the optical imaging properties and the imaging function may be determined by experiment or other methods.
검출 데이터로부터 포토마스크에 형성된 패턴을 구하는 방법에 대해서 상세하게 설명한다. The method of obtaining the pattern formed in the photomask from the detection data is demonstrated in detail.
상형성의 이론에 따르면, 검출부(25)의 출력은, 이하의 식(1)로 표현된다. 검출부(25)의 출력은, 먼저 광학 시스템의 점상 분포 함수(광학 결상 특성)와, 검출부(25)의 상형성 함수 즉, 검출부(25)의 개개의 화소의 감도 분포를 이용하여 콘볼루션 연산을 수행함으로써 획득된다. 콘볼루션 연산에 이어서, 검출부(25)의 이산적인 샘플링에 대응하는 빗형 함수(comb)를 이용하여 샘플링을 수행한다.According to the theory of image formation, the output of the detection part 25 is represented by following formula (1). The output of the detector 25 first performs a convolution operation using the point distribution function (optical imaging characteristic) of the optical system and the image forming function of the detector 25, that is, the sensitivity distribution of each pixel of the detector 25. Obtained by performing. Following the convolution operation, sampling is performed using a comb function comb corresponding to the discrete sampling of the detection unit 25.
i(x)= [d(x)* psf(x)*o(x)]ㆍcomb(x) ㆍㆍㆍ (1) i (x) = [d (x) * psf (x) * o (x)] comb (x) (1)
식 (1)에서, i(x)는 검출부(25)의 출력(검출 데이터)이고, d(x)는 검출부(25)의 상형성함수(센서 화소의 감도 분포의 함수)이며, psf(x)는 광학 시스템의 점상 분포(광학 결상 특성)이며, o(x)은 검출부(25)에 의해 획득된 광학상이며, comb(x)은 피치 p의 화소 위치(배열)를 나타내는 함수이며, *는 콘볼루션 연산을 나타낸다.In equation (1), i (x) is the output (detection data) of the detector 25, d (x) is the image forming function (function of the sensitivity distribution of the sensor pixel) of the detector 25, and psf (x ) Is the point distribution (optical imaging characteristic) of the optical system, o (x) is the optical image obtained by the detection unit 25, comb (x) is a function indicating the pixel position (array) of the pitch p, Represents a convolution operation.
식 (1)을 푸리에 변환함으로써, 식 (2)가 획득된다.By Fourier transforming equation (1), equation (2) is obtained.
I(u)=D(u)OTF(u)O(u)*comb(u) ㆍㆍㆍ (2) I (u) = D (u) OTF (u) O (u) * comb (u) ... (2)
식 (2)에서, 여기서, I(u)는 검출부(25)로부터의 출력(검출 데이터)을 푸리에 변환한 것이며, D(u)은 검출부(25)의 상형성 함수(센서 화소의 감도 분포의 함수)를 푸리에 변환한 것이며, OTF(u)은 광학 시스템의 점상 분포 함수(광학 결상 특성)를 푸리에 변환한 것이며, O(u)은 검출부(25)에 의해 획득된 광학상을 푸리에 변환한 것이며, comb(u)은 피치 p의 화소 위치(배열)를 나타내는 함수를 푸리에 변환한 것이며, *은 콘볼루션 연산을 나타낸다.In Equation (2), I (u) is Fourier transformed from the output (detection data) from the detector 25, and D (u) is the image forming function (sensitivity distribution of the sensor pixel) of the detector 25. Function) is a Fourier transform, OTF (u) is a Fourier transform of the point distribution function (optical imaging characteristic) of the optical system, and O (u) is a Fourier transform of the optical image obtained by the detection unit 25. , comb (u) is a Fourier transform of a function indicating a pixel position (array) of pitch p, and * denotes a convolution operation.
그 후, 식 (2)를 역푸리에 변환함으로써, 식 (3)을 획득한다. 이러한 식으로, 검출부(25)의 출력 신호로부터 푸리에면에서의 포토마스크에 형성된 패턴을 구할 수 있다.Then, equation (3) is obtained by inverse Fourier transform of equation (2). In this way, the pattern formed in the photomask on the Fourier surface can be obtained from the output signal of the detector 25.
O(u)*comb(u)=I(u)/D(u)OTF(u) ㆍㆍㆍ (3) O (u) * comb (u) = I (u) / D (u) OTF (u) ... (3)
전술한 바와 같이 수행된 변환 등의 푸리에 변환에서, 검출부(25)의 화소 피치 p에 의해 대역폭이 제한된다. 이 경우에, 검출부(25)부터의 출력(검출 데이터)을 푸리에 변환할 때에 제로 패딩을 수행함으로써, 푸리에면에서의 대역을 넓힐 수 있다.In the Fourier transform such as the transform performed as described above, the bandwidth is limited by the pixel pitch p of the detector 25. In this case, by performing zero padding when Fourier transforming the output (detected data) from the detector 25, the band in the Fourier plane can be widened.
이어서, 도 6을 다시 참조하여 웨이퍼면 패턴 연산부(42)를 설명한다.Next, the wafer surface
웨이퍼면 패턴 연산부(42)는, 정규 푸리에 변환부(42a) 및 결상 연산부(42b)를 포함한다.The wafer surface
결상 연산부(42b)는 역변환 연산부(41b)에 의해 구한 패턴(즉, 포토마스크에 형성된 패턴)에 기초하여 웨이퍼면 패턴을 구한다. 특히, 푸리에면에서의 웨이퍼면 패턴은 전사 시뮬레이션에 의해 구해진다. 시뮬레이션에서, 노광 장치의 광원 강도 분포, 광학 시스템의 동(瞳)함수, 광학 시스템의 수차 특성 등을 고려한다. 전사 시뮬레이션은 기지의 리소그래피용 광학 시뮬레이션 툴 및 연산 하드웨어를 이용하여 행해질 수 있다. 따라서, 전사 시뮬레이션에 대해서는 설명하지 않는다.The
정규 푸리에 변환부(42a)는, 푸리에면에서의 웨이퍼면 패턴을 푸리에 변환하여, 검사 샘플(100)의 표면에 전사되는 패턴(실제 공간에서의 웨이퍼면 패턴)을 구한다.The regular
이어서, 포토마스크의 특성 검출 장치(1)의 동작 및 포토마스크의 특성 검출 방법을 설명한다. 먼저, 미도시된 반송 장치 또는 작업자는 검사 샘플(100)을 탑재부(3)에 배치한다.Next, operation | movement of the
그 후, 광원(21)은 검출광(21a)을 출사한다. 광원(21)으로부터 출사된 검출광(21a)을 조명 광학 시스템(22)에 의해 검사 샘플(100)의 검출 영역으로 유도되며, 조명 광학 시스템(22)은 검출광(21a)에 의해 조사된 부분의 크기를 제어한다. 그 후, 탑재부(23)에 탑재된 검사 샘플(100) 내에서 특성 검사가 실제로 수행되는 상대 위치가 검사 샘플(100) 등을 이동시키는 미도시된 유닛을 이용하여 변경된다. Thereafter, the
검사 샘플(100)로부터의 검출광(21a)은, 결상 광학 시스템(24)에 의해 검출부(25)의 수광면 상에 유도되어 수광면에 상을 형성한다. 수광면 상에 형성된 광학상(像)의 광은 검출부(25)에 의해 전기로 변환된다. 그 후, 검출부(25)에 의해 수행된 광전변환에 의해 획득된 전기 신호는 변환부(26)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 그 후, 변환부(26)는 결과적으로 생성된 디지털 전기 신호를 도형 해석하여 검출 데이터를 작성한다.The
검사 샘플(100)의 검출이 진행됨에 따라서, 참조 데이터 작성부(3)의 데이터 저장부(31)는 데이터 전개부(32)로 설계 데이터 등을 공급하고, 여기서 공급된 데이터는 2차원 데이터로 전개된다. 결과적으로 생성된 2차원 데이터는, 데이터 작성부(33)에 의해 도형 해석되어 참조 데이터가 작성된다. 그 후, 추출부(5)는, 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 형상 및 크기와 동일한 형상 및 크기를 가지는 패턴(즉, 참조 패턴)을 참조 데이터로부터 추출한다. 추출부(5)는, 추출된 패턴에 대한 신호(즉, 유효 플래그)를 영역 설정부(43)로 출력한다. 전술된 신호를 출력하는 경우, 추출부(5)는 또는 추출된 패턴의 위치 정보 즉, 포토마스크에서 추출된 패턴이 어디에 위치되는지에 대한 정보를 출력한다. 참조 패턴의 추출은 고정 템플릿, 가변 템플릿 등을 이용하여 행해질 수 있다.As the detection of the
그 후, 특성 검출부(4)는 검출을 위한 타깃 패턴의 특성을 검출하고, 이와 같이 검출된 특성에 대하여 집계 처리 등을 수행한다. 추출부(5)로부터 수신된 신호(즉, 유효 플래그)에 기초하여, 영역 설정부(43)는 패턴의 특성을 검출하기 위한 타깃 영역으로서의 영역을 설정한다. 또한, 추출부(5)로부터 수신된 위치 정보에도 기초하여, 영역 설정부(43)는 특성 검출을 위한 타깃 패턴을 검출 데이터로부터 추출한다.Thereafter, the characteristic detector 4 detects the characteristic of the target pattern for detection, and performs an aggregation process or the like on the characteristic thus detected. Based on the signal (that is, the valid flag) received from the
특히, 검출 데이터에 기초하여, 제1 특성 검출부(4a)는 검출을 위한 타깃 패턴을 특성을 검출하고, 이와 같이 검출된 특성에 대하여 집계 처리 등을 수행한다. 또한, 제2 특성 검출부(4b)는 웨이퍼면 패턴을 검출 데이터로부터 구한다. 이와 같이 구해진 웨이퍼면 패턴에 기초하여, 제2 특성 검출부(4b)는 검출을 위한 타깃 패턴의 특성을 검출하고, 검출된 특성에 대하여 집계 처리 등을 수행한다. 이와 같이 집계 처리 등이 수행된 특성의 데이터는 표시부(6)에 의해 시각화된다. 또한, 표시부(6)는 포토마스크의 전체 영역에 걸쳐서 특성 분포를 표시할 수도 있다.In particular, based on the detection data, the first
실시형태에 따른 포토마스크의 특성 검출 방법을 이하의 방식으로 수행한다. 검사 샘플(100)에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여, 검출 데이터를 작성한다. 검사 샘플(100)에 형성된 패턴의 참조 데이터를 작성한다. 특성 검출을 위한 타깃 패턴에 대응하는 참조 패턴 및 참조 패턴의 위치 정보를 참조 데이터로부터 추출한다. 특성이 검출되는 영역을 참조 패턴에 기초하여 설정하고, 특성 검출을 위한 타깃 패턴을 위치 정보에 기초하여 검출 데이터로부터 추출한다. 특성 검출을 위한 타깃 영역 내에서의 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 특성을 검출한다. 검출된 특성을 집계한다. The method for detecting characteristics of the photomask according to the embodiment is performed in the following manner. Based on the optical image of the pattern formed in the
다른 방법으로, 검사 샘플(100)에 형성된 패턴의 광학상에 기초하여, 검출 데이터를 작성한다. 검사 샘플(100)에 형성된 패턴의 참조 데이터를 작성한다. 특성 검출을 위한 타깃 패턴에 대응하는 참조 패턴 및 참조 패턴의 위치 정보 양쪽을 참조 데이터로부터 추출한다. 포토마스크에 형성된 패턴은 역변환 처리를 수행함으로서 검출 데이터로부터 구해진다. 포토마스크에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구한다. 특성이 검출되는 영역은 참조 패턴에 기초하여 설정되고, 특성 검출을 위한 타깃 패턴은 위치 정보에 기초하여 웨이퍼면 패턴으로부터 추출된다. 특성 검출을 위한 타깃 영역 내에서의 특성 검출을 위한 타깃 패턴의 특성이 검출된다. 그 검출된 특성을 집계한다.Alternatively, detection data is generated based on the optical image of the pattern formed on the
또한, 검출된 특성 및 위치 정보에 기초하여, 특성 분포에 대한 정보를 작성할 수 있다.Moreover, based on the detected characteristic and positional information, the information about the characteristic distribution can be created.
필요에 따라서 템플릿에 포함되는 화소들에 사용되는 논리를 설정할 수 있는 가변 템플릿을 이용하여 참조 패턴을 추출할 수 있다. 또한,‘검출 레시피’에 기초하여 논리를 설정할 수도 있다.If necessary, a reference pattern may be extracted using a variable template that may set logic used for pixels included in the template. It is also possible to set the logic based on the 'detection recipe'.
지금까지의 설명에 있어서, 포토마스크의 특성이 투과율이지만, 다른 종류의 특성을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 선폭 측정에 기초한 선폭은, 투과율 측정의 경우에서의 방식과 유사한 방식으로 측정될 수 있다. 또한, 임계 위치의 영역에서의 투과율을 검출할 수도 있다. 또한, 이러한 다른 특성의 특성 분포에 관한 정보를 작성할 수도 있다. 따라서, 사용자는 포토마스크의 전체 영역에 대한 다른 특성의 특성 분포에 대한 아이디어를 가질 수 있다. 특성들 중 일부를 필요에 따라서 조합할 수도 있다. 그 후, 조합된 특성을 검출 또는 집계할 수 있다. 예를 들어, 투과율 및 웨이퍼면상의 선폭을 웨이퍼면 패턴으로부터 검출할 수도 있다. 그 후, 포토마스크의 전체 영역에 대한 투과율 분포 및 선폭 분포를 집계함으로써 획득할 수도 있다. 또한, 포토마스크의 특성 검출은 포토마스크의 검사 등으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 포토마스크의 결함이 체크되는 동안에 특별히 주목받는 홀 패턴 등의 투과율 분포를 포토마스크의 전체 영역에 대하여 획득할 수도 있다. 따라서, 사용자는 결함으로서 식별되기에는 중요하지 않는 이상이 존재한다고 인식할 수 있다. 따라서, 사용자는 포토마스크의 품질, 포토마스크에 기인하는 프로세스 마진의 저하 요인 등을 정확하게 평가할 수 있다.In the above description, the characteristics of the photomask are transmittance, but other kinds of characteristics may be used. For example, the line width based on the line width measurement can be measured in a manner similar to that in the case of transmittance measurement. It is also possible to detect the transmittance in the region of the critical position. Moreover, the information regarding the characteristic distribution of these other characteristics can also be created. Thus, the user may have an idea of the property distribution of other properties over the entire area of the photomask. Some of the features may be combined as needed. The combined characteristics can then be detected or aggregated. For example, the transmittance and the line width on the wafer surface may be detected from the wafer surface pattern. Thereafter, it may be obtained by counting the transmittance distribution and the line width distribution over the entire area of the photomask. In addition, the detection of the characteristics of the photomask can be combined by inspection of the photomask or the like. For example, a transmittance distribution such as a hole pattern that is particularly noticed while the defect of the photomask is checked may be obtained for the entire area of the photomask. Thus, the user can recognize that there are abnormalities that are not important to be identified as defects. Therefore, the user can accurately evaluate the quality of the photomask, the deterioration factor of the process margin due to the photomask, and the like.
이 실시형태에 따르면, 포토마스크의 전체 영역에 대하여 특성(예를 들어, 투과율, 선폭 등) 및 특성 분포(예를 들어, 투과율 분포, 선폭 분포 등)를 검출할 수 있다. 결함으로서 간주되기에는 심각하지 않는 이상이 존재하는 경우, 이러한 이상은 프로세스 마진 또는 수율을 저하시킬 수도 있다. 이러한 문제점들이 발생하는 경우에도, 문제점들의 원인을 정확하게 식별할 수 있다.According to this embodiment, the characteristic (for example, transmittance, line width, etc.) and the characteristic distribution (for example, transmittance distribution, line width distribution, etc.) can be detected with respect to the whole area | region of a photomask. If an abnormality exists that is not serious enough to be regarded as a defect, this abnormality may lower the process margin or yield. Even when these problems occur, the cause of the problems can be identified accurately.
예를 들어, 투과율 또는 선폭의 균일성 또는 변동에 관하여 포토마스크 품질을 평가할 수 있다. 또한, 포토마스크와 연관된 프로세스 마진을 평가할 수 있다. 따라서, 리소그래피 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.For example, photomask quality can be evaluated in terms of uniformity or variation in transmittance or linewidth. In addition, process margins associated with photomasks can be evaluated. Thus, the yield of the lithography process can be improved.
또한, 템플릿의 설정, 추출되는 패턴의 파라미터(예를 들어, 패턴의 형성 및 크기에 대한 파라미터)의 설정, 투과율 또는 선폭이 검출되는 영역의 설정, 또는 다른 종류의 설정이,‘검출 레시피’등에 의해 적절히 행해질 수도 있다. 요약하면, 패턴의 추출 등에 이용되는 템플릿은‘검출 레시피’등에 기초하여 필요에 따라서 설정될 수 있다.In addition, setting of a template, setting of parameters of a pattern to be extracted (for example, parameters for forming and size of a pattern), setting of an area where a transmittance or line width is detected, or another type of setting may be applied to a 'detection recipe' or the like. May be appropriately performed. In summary, a template used for extracting a pattern or the like may be set as needed based on a "detection recipe" or the like.
이어서, 본 발명의 다른 실시형태를 설명한다. 이 실시형태는 포토마스크에 형성되는 패턴이 검출 데이터로부터 구해지는 경우에 적용될 수 있다.Next, another embodiment of the present invention will be described. This embodiment can be applied when the pattern formed in the photomask is obtained from the detection data.
도 7은 변환부를 나타내기 위한 블록도이다.7 is a block diagram for illustrating a conversion unit.
도 7은 형상 변경부(142), 콘볼루션 연산부(143), 상관 연산부(144) 및 최적화부(145)를 포함하는 변환부(141)를 나타낸다.7 illustrates a
형상 변경부(142)는 단계적 방식으로 선폭값을 변경하거나 및/또는 파라미터를 리사이징(resizing)함으로써 패턴의 형상 및 크기를 변경한다.The
콘볼루션 연산부(143)는 광학 시스템의 점상 분포 함수(광학 결상 특성) 및 검출부(25)에 포함되는 화소의 감도 분포를 나타내는 상형성 함수를 이용하여 콘볼루션 연산을 수행한다.The
상관 연산부(144)는 콘볼루션 연산에 의해 획득된 패턴 데이터 및 검출 데이터 사이에 상관 연산을 수행한다.The
최적화부(145)는 상관 연산의 결과에 기초하여 선폭값 및/또는 리사이징 파라미터의 최적화 연산을 수행한다.The
도 6에 도시된 역변환부(41)에 있어서, 역푸리에 변환에 의해 검출 데이터를 푸리에면에서 변환한다. 푸리에면에 변환된 검출 데이터로부터, 포토마스크에 형성된 패턴은 광학 결상 특성 및 상형성 함수를 이용하여 구해진다. 이 실시형태에 따르면, 한편, 검출 데이터와 가장 높은 상관 관계를 가지는 패턴을 상관 동작에 의해 구하며, 이와 같이 구해진 패턴은 포토마스크에 형성된 패턴으로서 식별된다.In the
예를 들어, 형상 변환부(142)에 입력된 설계 패턴에서의 패턴의 형상 및 크기는 각각 미리 결정된값에 의해 변경된다. 콘볼루션 연산부(143)는 결과적으로 생성된 패턴에 콘볼루션 연산을 수행하므로, 포토마스크에 형성된 패턴이 구해진다. 그 후, 구해진 패턴과 검출 데이터 사이에 상관 연산을 수행한다. 상관이 낮은 경우에, 최적화부(145)는 최적화를 수행하여 상관을 증가시키도록 최적화를 수행한다. 그 후, 형상 변경부(142)는 최적화 데이터에 기초하여 패턴의 선폭 및 크기를 변경한다. 그 후, 일련의 연산을 반복하여 검출 데이터와 가장 상관되는 패턴을 포토마스크에 형성된 패턴으로서 식별한다.For example, the shape and size of the pattern in the design pattern input to the
이 실시형태에 따르면, 역푸리에 변환을 수행하기 어려운 경우에도, 포토마스크에 형성된 패턴을 검출 데이터로부터 구할 수 있다. 따라서, 역푸리에 변환을 수행하는 것이 어려운 경우에도 웨이퍼면 패턴에 관한 특성을 검출할 수 있다.According to this embodiment, even when it is difficult to perform inverse Fourier transform, the pattern formed on the photomask can be obtained from the detection data. Therefore, even when it is difficult to perform an inverse Fourier transform, the characteristics relating to the wafer surface pattern can be detected.
또한, 콘택트홀 패턴 및 특정 라인 앤드 스페이스 패턴 뿐만 아니라, 패턴이 결함을더 가지기 쉬운 패턴 설계 상의 중요 위치, 중요 위치의 영역의 투과율을 유사한 방식으로 측정 및 표시할 수 있다.In addition, the contact hole pattern and the specific line and space pattern, as well as the transmittance of the critical position and the region of the critical position in the pattern design where the pattern is more likely to have defects, can be measured and displayed in a similar manner.
이어서, 이 실시형태에 따른 포토마스크의 제조 방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the photomask which concerns on this embodiment is demonstrated.
이 실시형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 포토마스크의 특성 검출 장치(1) 및 포토마스크의 특성 검출 방법은, 포토마스크의 전체 영역에 대한 특성 분포(예를 들어, 투과율 분포, 선폭 분포 등)을 구하는데 이용된다. 특성 검출의 결과를 취하여 패턴의 레이아웃(노광 패턴 데이터)을 변경한다. 변경된 패턴 레이아웃(노광 패턴 데이터)에 기초하여 포토마스크를 제조한다. 이 경우에, 포토마스크는 에칭에 의해 제조될 수 있다.According to the manufacturing method of the photomask which concerns on this embodiment, the
다른 방법으로, 패턴 레이아웃(노광 패턴 데이터)를 변경하는 대신에 노광 조건에 관한 제어 정보를 작성할 수도 있다. 예를 들어, 특성 분포에 따라서 노광 조건을 변경할 수 있도록 제어 정보를 작성할 수도 있다.Alternatively, instead of changing the pattern layout (exposure pattern data), control information regarding the exposure conditions may be created. For example, control information can also be created so that exposure conditions can be changed according to the characteristic distribution.
이 실시형태에 따른 포토마스크의 제조 방법에 따르면, 포토마스크의 전체 영역에 대하여 균일한 특성 분포를 가지는 포토마스크를 얻을 수 있다. 또한, 사용자는 결함으로 간주되기에는 심각하지 않는 이상을 인식할 수 있다. 따라서, 포토마스크의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 패턴 추출 등에 이용되는 템플릿을‘검출 레시피’등에 기초하여 필요에 따라서 설정할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 포토마스크의 생산성, 품질, 수율에 있어서 향상을 이룩할 수도 있다. 또한, 특성 분포에 따라서 노광조건을 변경시키기 위하여 노광 조건의 제어 정보를 작성할 수 있다면, 포토마스크의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제품의 품질 및 수율의 향상을 달성할 수 있다.According to the manufacturing method of the photomask which concerns on this embodiment, the photomask which has a uniform characteristic distribution with respect to the whole area | region of a photomask can be obtained. In addition, the user can recognize an abnormality that is not serious enough to be regarded as a defect. Therefore, the quality of the photomask can be improved. In addition, the template used for pattern extraction etc. can be set as needed based on a "detection recipe." Therefore, for example, the improvement in productivity, quality, and yield of a photomask can also be achieved. Further, if the control information of the exposure conditions can be prepared in order to change the exposure conditions in accordance with the characteristic distribution, the yield of the photomask can be improved. In addition, it is possible to achieve improvement in product quality and yield.
이어서, 이 실시형태에 따른 전자 디바이스의 제조 방법을 설명한다.Next, the manufacturing method of the electronic device which concerns on this embodiment is demonstrated.
이하의 설명에서, 반도체 장치의 제조 방법을 예를 들어 설명한다.In the following description, the manufacturing method of a semiconductor device is demonstrated, for example.
반도체 장치의 제조 방법은, 복수의 공정을 반복함으로써 수행된다. 복수의 공정 중 하나는 막 형성, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 레지스트 제거 등에 의해 웨이퍼 상의 패턴을 형성하는 공정이다. 전술한 복수의 공정들에 포함되는 다른 공정들 중 일부는, 검사 공정, 세정 공정, 열처리 공정, 불순물 도입 공정, 확산 공정, 평탄화 공정이다. 상기 방법에 따른 반도체 장치의 제조에 있어서, 균일한 특성을 가진 포토마스크가 전술한 포토마스크의 제조 방법에 의해 제조되며, 이와 같이 제조된 포토마스크를 이용하여 노광을 행한다. 또한, 사용자는 노광 이전에 포토마스크의 전체 영역에 대한 특성 분포를 알 수 있으므로, 사용자는 상기 특성 분포에 따라서 노광 공정에서의 노광 조건을 제어할 수 있다. 여기서, 제어는“특성 분포에 따라서 노광 조건을 변경하는 제어 정보”에 기초하여 수행될 수 있다.The manufacturing method of a semiconductor device is performed by repeating a some process. One of a plurality of processes is a process of forming a pattern on a wafer by film formation, resist coating, exposure, development, etching, resist removal, and the like. Some of the other processes included in the plurality of processes described above are an inspection process, a cleaning process, a heat treatment process, an impurity introduction process, a diffusion process, and a planarization process. In the manufacture of a semiconductor device according to the above method, a photomask having uniform characteristics is produced by the above-described method for producing a photomask, and exposure is performed using the photomask thus prepared. In addition, since the user can know the characteristic distribution of the entire area of the photomask before the exposure, the user can control the exposure conditions in the exposure process according to the characteristic distribution. Here, the control can be performed based on "control information for changing exposure conditions in accordance with the characteristic distribution".
전술한 포토마스크의 제조 방법을 이용하는 공정 이외의 다른 공정에서, 공지된 각 공정의 기술을 이용할 수 있다. 따라서, 이러한 다른 공정에 대해서는 설명하지 않는다.In processes other than the process using the manufacturing method of the photomask mentioned above, the technique of each well-known process can be used. Therefore, such other processes are not described.
전술한 반도체 장치의 제조 방법은, 이 실시형태에 따른 전자 디바이스의 제조 방법의 일례이다. 그러나, 반도체 장차의 제조 방법은 이 방법으로 제한되지 않는다. 이 실시형태의 전자 디바이스의 제조 방법은, 포토리소그래피 기술을 이용하는 전자 디바이스 제조에 널리 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 평판 디스플레이의 제조에 있어서의 패턴 형성(예를 들어, 액정 칼라 필터, 어레이 기판 등에 있어서의 패턴 형성)에 이용될 수 있다.The manufacturing method of the semiconductor device mentioned above is an example of the manufacturing method of the electronic device which concerns on this embodiment. However, the manufacturing method of the semiconductor future is not limited to this method. The manufacturing method of the electronic device of this embodiment can be widely used for manufacturing an electronic device using photolithography technology. For example, the method can be used for pattern formation (for example, pattern formation in liquid crystal color filters, array substrates, etc.) in the manufacture of flat panel displays.
이 실시형태에 따른 전자 디바이스의 제조 방법에 따르면, 균일한 특성을 가진 포토마스크를 이용하여 회로 패턴 등을 형성한다. 또한, 사용자는 노광 이전에 포토마스크의 전체 영역에 대하여 특성 분포를 알수 있으므로, 사용자는 특성 분포에 따라서 노광 공정의 노광 조건을 제어할 수 있다. 회로 패턴 등이 변형되면, 전기 특성의 열화, 회로 패턴의 브리징 및 회로 패턴의 브레이킹과 같은 여러 가지 문제점들이 발생한다. 특성 분포에 따라 노광 조건을 제어함으로써 이러한 문제점들이 발생하는 것을 방지한다. 따라서, 제품의 수율 및 품질의 향상을 이룩할 수 있다.According to the manufacturing method of the electronic device which concerns on this embodiment, a circuit pattern etc. are formed using the photomask which has a uniform characteristic. In addition, since the user can know the characteristic distribution of the entire area of the photomask before the exposure, the user can control the exposure conditions of the exposure process according to the characteristic distribution. When the circuit pattern and the like are deformed, various problems occur such as deterioration of electrical characteristics, bridging of the circuit pattern, and breaking of the circuit pattern. By controlling the exposure conditions according to the property distribution, these problems are prevented from occurring. Thus, the yield and quality of the product can be improved.
지금까지 일부 실시형태들을 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시형태들로 제한되지 않는다.While some embodiments have been described so far, the present invention is not limited to these embodiments.
당업자가 전술한 실시형태들을 적절하게 변경하는 경우, 이러한 변경된 실시예들이 본 발명의 특성 양태를 가지는 한, 변경된 실시예들은 여전히 본 발명의 범위 내에 포함된다.Where those skilled in the art appropriately modify the above-described embodiments, as long as such modified embodiments have the characteristic aspect of the present invention, the modified embodiments are still included within the scope of the present invention.
예를 들어, 특성 검출 장치(1)에 포함되는 각 요소의 형상, 치수, 배치, 수 등은 지금까지 주어진 설명에서의 각 요소의 것으로 제한되지 않고, 필요에 따라서 변경될 수 있다.For example, the shape, dimensions, arrangement, number, and the like of each element included in the
또한, 전술한 실시형태에 포함되는 요소들은, 가능한 한에 있어서 서로 조합될 수 있다. 이와 같이 조합된 일례는 특성 양태가 여기서 포함되는 한 여전히 본 발명의 범위 내에 포함된다.In addition, the elements included in the above-described embodiments may be combined with each other as much as possible. Such combined examples are still included within the scope of the present invention as long as the specific aspects are included herein.
특정 실시형태들을 설명하였지만, 이러한 실시형태들은 단지 일례로서 제공되며, 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 실제로, 여기서 설명된 신규한 장치 및 방법들은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며, 또한, 여기서 설명된 장치 및 방법들의 형태를 여러 가지로 생략, 대체 및 교환하는 것은 발명의 사상을 벗어나지 않고 행해질 수 있다. 첨부된 청구항 및 그 등가물은 발명의 범위 및 사상에 포함되도록 이러한 형태 또는 그 변형을 커버하도록 의도된다.While specific embodiments have been described, these embodiments are provided by way of example only and are not intended to limit the scope of the invention. Indeed, the novel apparatus and methods described herein may be embodied in many different forms and furthermore, various omissions, substitutions, and exchanges of forms of the apparatuses and methods described herein may be made without departing from the spirit of the invention. have. The accompanying claims and their equivalents are intended to cover such forms or modifications as would fall within the scope and spirit of the inventions.
Claims (20)
상기 패턴의 참조 데이터를 작성하도록 구성되는 참조 데이터 작성부;
상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하도록 구성되는 추출부;
상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 검출 데이터로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하도록 구성되는 제1 영역 설정부;
CCD 상(像) 센서 상에 형성된 광학상의 광강도를 전기 디지털 신호로 변환함으로써 상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하도록 구성되는 검출부; 및
검출된 패턴 특성을 집계하도록 구성되는 집계부를 구비하는 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치. A detection data generation unit configured to generate detection data based on an optical image of a pattern formed on the photomask;
A reference data creating unit configured to create reference data of the pattern;
An extraction unit configured to extract a pattern characteristic detection pattern from the reference data, and extract position information of the extracted pattern;
A first region setting unit configured to set a region to detect pattern characteristics based on the extracted pattern, and to extract a target pattern for pattern characteristic detection based on position information of the extracted pattern from the detection data;
A detector configured to detect the pattern characteristic of the target pattern for pattern characteristic detection in a region where the pattern characteristic is to be detected by converting the light intensity of the optical image formed on the CCD image sensor into an electric digital signal; And
The pattern characteristic detection apparatus of the photomask provided with the aggregation part comprised so that the detected pattern characteristic may be aggregated.
상기 패턴의 참조 데이터를 작성하도록 구성되는 참조 데이터 작성부;
상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하도록 구성되는 추출부;
역변환 처리를 수행하여, 상기 검출 데이터로부터 포토마스크 상에 형성된 패턴을 구하도록 구성되는 역변환부;
상기 포토마스크 상에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구하도록 구성되는 웨이퍼면 패턴 연산부;
상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하도록 구성되며, 상기 웨이퍼면 패턴으로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하도록 구성되는 제2 영역 설정부;
상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하도록 구성되는 검출부; 및
검출된 패턴 특성을 집계하도록 구성되는 집계부를 구비하는 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치.A detection data generation unit configured to create detection data based on an optical image of a pattern formed on the photomask;
A reference data creating unit configured to create reference data of the pattern;
An extraction unit configured to extract a pattern characteristic detection pattern from the reference data, and extract position information of the extracted pattern;
An inverse transform unit configured to perform an inverse transform process to obtain a pattern formed on the photomask from the detection data;
A wafer surface pattern calculator configured to obtain a wafer surface pattern from the pattern formed on the photomask;
A second region setting configured to set a region to detect pattern characteristics based on the extracted pattern, and configured to extract a target pattern for pattern characteristic detection based on position information of the extracted pattern from the wafer surface pattern part;
A detector configured to detect a pattern characteristic of the target pattern for pattern characteristic detection in a region in which the pattern characteristic is to be detected; And
The pattern characteristic detection apparatus of the photomask provided with the aggregation part comprised so that the detected pattern characteristic may be aggregated.
검출광을 출사하도록 구성되는 광원;
상기 광원으로부터 출사된 검출광을 포토마스크에 유도하도록 구성되는 조명 광학 시스템;
상기 포토마스크로부터의 검출광으로 하여금 검출부의 CCD 상 센서 상에 광학상을 형성하도록 구성된 결상 광학 시스템; 및
상기 CCD 상 센서 상에 형성된 광학상의 광을 전기 디지털 신호로 변환하도록 구성되는 검출부를 구비하며,
상기 역변환 처리는 상기 결상 광학 시스템의 광학 결상 특성과 상기 검출부의 CCD 상 센서의 화소의 감도 분포를 나타내는 상형성(image-forming) 함수 양쪽을 이용하여 수행되는 것인 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치.The method of claim 5, wherein the detection data creation unit,
A light source configured to emit detection light;
An illumination optical system configured to guide detection light emitted from the light source to a photomask;
An imaging optical system configured to cause detection light from the photomask to form an optical image on the CCD image sensor of the detection section; And
A detection unit configured to convert light of an optical image formed on the CCD image sensor into an electric digital signal,
And the inverse conversion process is performed using both an optical imaging characteristic of the imaging optical system and an image-forming function representing the sensitivity distribution of pixels of the CCD image sensor of the detection unit.
상기 패턴의 참조 데이터를 작성하도록 구성되는 참조 데이터 작성부;
상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하도록 구성되는 추출부;
상기 검출 데이터와 가장 상관되는 패턴을 상관 연산에 의해 구함으로써 상기 검출 데이터로부터 포토마스크 상에 형성된 패턴을 구하도록 구성되는 변환부;
상기 포토마스크 상에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구하도룩 구성되는 웨이퍼면 패턴 연산부;
상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 웨이퍼면 패턴으로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하도록 구성되는 제2 영역 설정부;
상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하도록 구성되는 검출부; 및
검출된 패턴 특성을 집계하도록 구성되는 집계부를 구비하는 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치.A detection data generation unit configured to create detection data based on an optical image of a pattern formed on the photo mask;
A reference data creating unit configured to create reference data of the pattern;
An extraction unit configured to extract a pattern characteristic detection pattern from the reference data, and extract position information of the extracted pattern;
A conversion unit configured to obtain a pattern formed on the photomask from the detection data by obtaining a pattern most correlated with the detection data by a correlation operation;
A wafer surface pattern calculator configured to obtain a wafer surface pattern from the pattern formed on the photomask;
A second region setting unit configured to set a region to detect pattern characteristics based on the extracted pattern, and extract a target pattern for pattern characteristic detection from the wafer surface pattern based on position information of the extracted pattern;
A detector configured to detect a pattern characteristic of the target pattern for pattern characteristic detection in a region in which the pattern characteristic is to be detected; And
The pattern characteristic detection apparatus of the photomask provided with the aggregation part comprised so that the detected pattern characteristic may be aggregated.
검출광을 출사하도록 구성되는 광원;
상기 광원으로부터 출사된 검출광을 포토마스크에 유도하도록 구성되는 조명 광학 시스템;
상기 포토마스크로부터의 검출광으로 하여금 검출부의 CCD 상 센서 상에 상을 형성하도록 구성된 결상 광학 시스템; 및
상기 CCD 상 센서 상에 형성된 광학상의 광강도를 전기 디지털 신호로 변환하도록 구성되는 검출부를 포함하며,
상기 변환부는,
패턴을 단계적 방식으로 변경시키도록 구성되는 형상 변경부;
변경된 패턴에 콘볼루션 연산을 수행하도록 구성되는 콘볼루션 연산부;
상기 콘볼루션 연산으로부터 생기는 패턴의 데이터와 상기 검출 데이터 사이에 상관 연산을 수행하도록 구성되는 상관 연산부; 및
상기 상관 연산의 결과에 기초하여 최적화를 수행하도록 구성되는 최적화부를 포함하며,
상기 콘볼루션 연산은, 상기 결상 광학 시스템의 광학 결상 특성과 상기 검출부의 CCD 상 센서의 화소의 감도 분포를 나타내는 상형성 함수 양쪽을 이용하여 수행되는 것인 포토마스크의 패턴 특성 검출 장치.The method of claim 10, wherein the detection data creation unit,
A light source configured to emit detection light;
An illumination optical system configured to guide detection light emitted from the light source to a photomask;
An imaging optical system configured to cause detection light from the photomask to form an image on a CCD image sensor of a detection unit; And
A detector configured to convert the light intensity of the optical image formed on the CCD image sensor into an electric digital signal,
The conversion unit,
A shape changer configured to change the pattern in a stepwise manner;
A convolution operator configured to perform a convolution operation on the changed pattern;
A correlation calculation unit configured to perform a correlation operation between data of the pattern resulting from the convolution operation and the detection data; And
An optimization unit configured to perform optimization based on a result of the correlation operation,
And the convolution operation is performed using both an optical imaging characteristic of the imaging optical system and an image forming function representing a sensitivity distribution of pixels of the CCD image sensor of the detection unit.
상기 패턴의 참조 데이터를 작성하는 단계;
상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하는 단계;
상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 검출 데이터로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 패턴 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하는 단계;
상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 패턴 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하는 단계; 및
검출된 패턴 특성을 집계하는 단계를 포함하는 포토마스크의 패턴 특성의 검출 방법.Creating detection data based on an optical image of a pattern formed on the photomask;
Creating reference data of the pattern;
Extracting a pattern characteristic detection pattern from the reference data and extracting position information of the extracted pattern;
Setting a region to detect pattern characteristics based on the extracted pattern, and extracting a target pattern for pattern characteristic detection from the detection data based on position information of the extracted pattern;
Detecting a pattern characteristic of the target characteristic pattern detecting pattern in a region in which the pattern characteristic is to be detected; And
A method for detecting pattern characteristics of a photomask, comprising the step of counting the detected pattern characteristics.
상기 논리는 검출 레시피에 기초하여 설정되는 것인 포토마스크의 패턴 특성의 검출 방법.The method of claim 15, wherein the extraction of the reference pattern is performed using a variable template that can set any logic of pixels included in the template as needed.
And the logic is set based on the detection recipe.
상기 패턴의 참조 데이터를 작성하는 단계;
상기 참조 데이터로부터, 패턴 특성 검출용 패턴을 추출하고, 그 추출된 패턴의 위치 정보를 추출하는 단계;
역변환 처리를 수행하여 상기 검출 데이터로부터 포토마스크 상에 형성된 패턴을 구하는 단계;
상기 포토마스크 상에 형성된 패턴으로부터 웨이퍼면 패턴을 구하는 단계;
상기 추출된 패턴에 기초하여 패턴 특성을 검출할 영역을 설정하고, 상기 웨이퍼면 패턴으로부터, 상기 추출된 패턴의 위치 정보에 기초하여 특성 검출용 타깃 패턴을 추출하는 단계;
상기 패턴 특성이 검출될 영역 내에서 상기 특성 검출용 타깃 패턴의 패턴 특성을 검출하는 단계; 및
검출된 패턴 특성을 집계하는 단계를 포함하는 포토마스크의 패턴 특성의 검출 방법. Creating detection data based on an optical image of a pattern formed on the photomask;
Creating reference data of the pattern;
Extracting a pattern characteristic detection pattern from the reference data and extracting position information of the extracted pattern;
Performing an inverse transform process to obtain a pattern formed on the photomask from the detection data;
Obtaining a wafer surface pattern from the pattern formed on the photomask;
Setting a region to detect pattern characteristics based on the extracted pattern, and extracting a target pattern for characteristic detection from the wafer surface pattern based on position information of the extracted pattern;
Detecting pattern characteristics of the characteristic detection target pattern in a region in which the pattern characteristics are to be detected; And
A method for detecting pattern characteristics of a photomask, comprising the step of counting the detected pattern characteristics.
상기 논리는 검출 레시피에 기초하여 설정되는 것인 포토마스크의 패턴 특성의 검출 방법. The method of claim 18, wherein the extraction of the reference pattern is performed using a variable template that can set any logic of pixels included in the template as needed.
And the logic is set based on the detection recipe.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009208310A JP5198397B2 (en) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | Photomask characteristic detection apparatus and photomask characteristic detection method |
JPJP-P-2009-208310 | 2009-09-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110027574A true KR20110027574A (en) | 2011-03-16 |
KR101122798B1 KR101122798B1 (en) | 2012-06-05 |
Family
ID=43647804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100084429A KR101122798B1 (en) | 2009-09-09 | 2010-08-30 | Pattern characteristic-detection apparatus for photomask and pattern characteristic-detection method for ph0tomask |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9841385B2 (en) |
JP (1) | JP5198397B2 (en) |
KR (1) | KR101122798B1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5300670B2 (en) * | 2009-09-14 | 2013-09-25 | 株式会社東芝 | Pattern inspection apparatus and manufacturing method of structure having pattern |
US9671685B2 (en) * | 2009-12-31 | 2017-06-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Lithographic plane check for mask processing |
JP6376974B2 (en) * | 2014-12-26 | 2018-08-22 | キヤノン株式会社 | Imaging apparatus and imaging system |
US9697310B2 (en) * | 2015-11-02 | 2017-07-04 | Winbond Electronics Corporation | Level faults interception in integrated circuits |
JP6938719B2 (en) * | 2018-07-26 | 2021-09-22 | キヤノン株式会社 | Imaging device and imaging system |
CN111060527B (en) * | 2019-12-30 | 2021-10-29 | 歌尔股份有限公司 | Character defect detection method and device |
CN112506008A (en) * | 2020-11-20 | 2021-03-16 | 深圳晶源信息技术有限公司 | Integrated circuit manufacturing light source optimization method and electronic equipment |
CN114720097B (en) * | 2022-04-13 | 2023-06-09 | 安徽科瑞思创晶体材料有限责任公司 | Optical detection system for detecting TGG wafer |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5365251A (en) * | 1992-08-28 | 1994-11-15 | Xerox Corporation | Image quality improvement by hierarchical pattern matching with variable size templates |
JPH07128248A (en) | 1993-11-02 | 1995-05-19 | Nikon Corp | Defect inspection device |
JP3201471B2 (en) | 1998-04-24 | 2001-08-20 | 日本電気株式会社 | Reticle inspection equipment |
US6304623B1 (en) * | 1998-09-03 | 2001-10-16 | Time Domain Corporation | Precision timing generator system and method |
US7133549B2 (en) | 1999-04-05 | 2006-11-07 | Applied Materials, Inc. | Local bias map using line width measurements |
CN1359533A (en) * | 1999-06-29 | 2002-07-17 | 株式会社尼康 | Method and apparatus for detecting mark, exposure method and apparatus, and production method for device and device |
JP2002207338A (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-26 | Ricoh Co Ltd | Method and device for detecting color deviation in color image formation and color image forming device |
JP4266082B2 (en) * | 2001-04-26 | 2009-05-20 | 株式会社東芝 | Inspection method for exposure mask pattern |
US6856932B1 (en) * | 2002-05-10 | 2005-02-15 | A La Cart, Inc. | Food information monitoring system |
JP2004127064A (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Konica Minolta Holdings Inc | Image processing method, image processor, image processing program and image recording device |
JP2005196471A (en) | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Nec Corp | External appearance inspection device and mask inspection method |
JP2005300884A (en) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Sony Corp | Mask inspection apparatus and mask inspection method |
JP4644210B2 (en) * | 2005-01-14 | 2011-03-02 | 富士通セミコンダクター株式会社 | Pattern defect inspection method |
JP2007192743A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Toshiba Corp | Image capturing method, inspection method, and its device |
JP2009294027A (en) | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Toshiba Corp | Pattern inspection device and method of inspecting pattern |
-
2009
- 2009-09-09 JP JP2009208310A patent/JP5198397B2/en active Active
-
2010
- 2010-08-17 US US12/857,906 patent/US9841385B2/en active Active
- 2010-08-30 KR KR1020100084429A patent/KR101122798B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011058931A (en) | 2011-03-24 |
US20110058729A1 (en) | 2011-03-10 |
JP5198397B2 (en) | 2013-05-15 |
KR101122798B1 (en) | 2012-06-05 |
US9841385B2 (en) | 2017-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101122798B1 (en) | Pattern characteristic-detection apparatus for photomask and pattern characteristic-detection method for ph0tomask | |
JP5695924B2 (en) | Defect estimation apparatus, defect estimation method, inspection apparatus, and inspection method | |
US8761518B2 (en) | Pattern inspection apparatus | |
KR102513717B1 (en) | Use of Deep Learning-Based Defect Detection and Classification Schemes for Pixel-Level Image Quantification | |
JP2019129169A (en) | Image evaluation method and image evaluation device | |
KR101540215B1 (en) | Evaluation method of inspection sensitivity | |
KR20180113915A (en) | Pattern inspection apparatus, pattern position measurement apparatus, aerial image measurement system, method for measuring aerial image, pattern position repairing apparatus, method for repairing pattern position, aerial image data processing apparatus, method for processing aerial image data, pattern exposure apparatus, method for exposing pattern, method for manufacturing mask, and mask manufacturing system | |
KR101994524B1 (en) | Focusing device, focusing method, and pattern inspection method | |
JP2007086617A (en) | Sample inspection device, sample inspection method, and program | |
TW201428276A (en) | Inspection apparatus and inspection apparatus system | |
JP2014035326A (en) | Defect inspection device | |
JP4970569B2 (en) | Pattern inspection apparatus and pattern inspection method | |
TW201945721A (en) | Combining simulation and optical microscopy to determine inspection mode | |
KR20090093901A (en) | Detecting apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method | |
KR20160142801A (en) | Instrumentation device and instrumentation method | |
JP2011169743A (en) | Inspection apparatus and inspection method | |
KR20070089611A (en) | Focusing device and focusing method | |
JP2009229230A (en) | Pattern inspection device and pattern inspection method | |
US10346970B2 (en) | Inspection method for detecting a die defect | |
JP2019086481A (en) | Pattern inspection device and pattern inspection method | |
JP2011196728A (en) | Inspection device and inspection method | |
JP5300670B2 (en) | Pattern inspection apparatus and manufacturing method of structure having pattern | |
KR20150052790A (en) | Instrumentation device and instrumentation method | |
JP4772815B2 (en) | Correction pattern image generation apparatus, pattern inspection apparatus, and correction pattern image generation method | |
JP2014044150A (en) | Defect inspection method for periodic pattern |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150120 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160121 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180201 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190129 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200205 Year of fee payment: 9 |